DE19644416C1

DE19644416C1 - Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung von Leiterkarten mit einer vorderen Modulschiene eines Baugruppenträgers

Info

Publication number: DE19644416C1
Application number: DE19644416A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Guenther; Volker Haag; Paul Mazura; Klaus Pfeifer; Klaus-Michael Thalau; Udo Weis; Michael Joist
Original assignee: Schroff GmbH
Current assignee: Schroff GmbH
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2016-10-26
Also published as: CA2218570C; US6083037A; TW385574B; KR19980033117A; KR100269562B1; JPH10200277A; JP2851837B2; PL322797A1; PL183235B1; CZ285955B6; ID18687A; SG53107A1; CA2218570A1; AU700995B2; AU4285597A; EP0838985A3; CZ341897A3; EP0838985A2; EP0838985B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung von Leiterkarten mit einer vorderen Modulschiene eines Baugruppenträgers oder ei nes baugruppenträgerähnlichen Gehäuses. Ein solches Kontaktelement ist am vorderen Bereich einer Führungsschiene befestigt, welche eine Führungsnut zum Einschieben einer der Leiterkarten aufweist und in wenigstens ein Positionier loch der Modulschiene einsteckbar ist. Es besteht aus wenigstens einer Blattfeder, die elastisch an der eingeschobenen Leiterkarte anliegt, einem Kontaktkörper, der einen elektrischen Kontakt mit der Modulschiene herstellt, und einem Ver bindungsstück zwischen der Blattfeder und dem Kontaktkörper.

Führungsschienen zum Einschieben von Leiterkarten mit elektrischen oder elek tronischen Bauelementen in Baugruppenträger oder baugruppenträgerähnliche Gehäuse sind üblicherweise aus Kunststoff gefertigt. Solange eine Leiterkarte nicht im rückwärtigen Steckverbinder des Baugruppenträgers steckt, können stö rende Potentialunterschiede zwischen der Leiterkarte und dem Baugruppenträ ger, welche beispielsweise durch elektrostatische Aufladungen der Leiterkarte entstanden sind, wegen des nichtleitenden Kunststoffs der Führungsschiene nicht ausgeglichen werden. Die Leiterkarte erhält elektrischen Kontakt mit dem Steckverbinder des Baugruppenträgers jedoch erst, wenn sie fast vollständig ein geschoben ist. Darüber hinaus ist ein unkontrollierter Potentialausgleich am Steckverbinder unerwünscht, da hierbei möglicherweise empfindliche elektroni sche Bauelemente geschädigt werden.

Um die genannten Probleme beim Einschieben von Leiterkarten in Führungs schienen von Baugruppenträgern zu umgehen, werden am vorderen Bereich der Führungsschienen Kontaktelemente befestigt, welche einen elektrischen Kontakt zwischen der eingeschobenen Leiterkarte und einer vorderen Modulschiene her stellen. Solche Kontaktelemente bestehen üblicherweise aus einer Blattfeder und einem Kontaktkörper, die über ein Verbindungsstück verbunden sind. Die Blatt feder liegt beim Einschieben der Leiterkarte an gedruckten Potentialausgleichs leiterbahnen der Leiterkarte federnd an, während der Kontaktkörper auf der Mo dulschiene aufliegt. In vielen Fällen wird so ein voreilender Potentialausgleich zwischen einer Leiterkarte und einer vorderen Modulschiene, und somit dem Baugruppenträger, bereits hergestellt, wenn die Leiterkarte eingeschoben wird. Beim Kontaktieren des Steckverbinders besteht dann kein Potentialunterschied zwischen der Leiterkarte und dem Baugruppenträger mehr.

Ein Kontaktelement der eingangs genannten Art ist aus der DE 296 02 428 U1 be kannt. Das dort beschriebene Kontaktelement ist in einen Klemmbereich und ei nen Haltebereich unterteilt, wobei der Klemmbereich zwei Blattfedern umfaßt, zwischen denen eine Leiterkarte eingeschoben wird, und der Haltebereich auf die vordere untere Modulschiene eines Baugruppenträgers aufgeschnappt wird.

Auch aus der EP 0 399 091 B1 ist ein Kontaktelement der eingangs genannten Art bekannt. Das hier beschriebene Kontaktelement besitzt zwei Blattfedern, die als U-förmiges Bügelteil in der Führungsnut einer Führungsschiene sitzen, sowie ei nen Kontaktkörper, der mittels eines über den Seitenschenkel der Führungsschie ne übergreifenden Verbindungsteils mit den Blattfedern verbunden ist und durch eine angeformte Kontaktspitze, die auf die Oberfläche der Modulschiene aufgedrückt wird, elektrischen Kontakt mit der Modulschiene erhält.

Ferner ist auch der DE 41 41 559 A1 ein Kontaktelement mit den eingangs be schriebenen Merkmalen zu entnehmen. Dieses Kontaktelement umfaßt einen U-förmig abgewinkelten Kontaktkörper, der in eine Längsnut einer vorderen Mo dulschiene eines Baugruppenträgers eingesetzt wird, sowie einen plattenförmi gen Abschnitt, welcher mit zwei Seitenelementen eine gabel- oder tulpenförmige Buchse für einen Kontaktstift bildet, welcher das Kontaktelement mit der Füh rungsschiene in einer eigens in diese eingelassenen Kammer elektrisch kontak tiert.

Den Kontaktelementen nach dem Stand der Technik ist gemeinsam, daß die Kon taktierung mit der Modulschiene zumindest dann unbefriedigend ist, wenn die Modulschiene aus Aluminium besteht und eloxierte Oberflächen aufweist. Da eloxierte Aluminiumoberflächen beständig und unempfindlich sind, werden Pro filschienen, die in aller Regel aus Aluminium bestehen, jedoch bevorzugt mit elo xierten Oberflächen verwendet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der ein gangs genannten Art zu verbessern, so daß ein sicherer voreilender Potentialaus gleich zwischen einer Leiterkarte und einer vorderen Modulschiene eines Bau gruppenträgers beim Einschieben der Leiterkarte auch dann gewährleistet ist, wenn die Modulschiene mit einer eloxierten Oberfläche versehen ist.

Diese Aufgabe ist durch ein Kontaktelement mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.

Erfindungsgemäß ist also der Kontaktkörper des Kontaktelements im wesentli chen U-förmig ausgebildet und kann zusammen mit der Führungsschiene in ei nes der Positionierlöcher der Modulschiene klemmend eingesteckt werden. Die beiden U-Schenkel des Kontaktkörpers verjüngen sich zu ihren Enden hin und sind gegeneinander elastisch verformbar. Diese Ausgestaltung des Kontaktkör pers ermöglicht also, daß die Außenkanten der U-Schenkel zunächst ohne Schwierigkeiten in das entsprechende Positionierloch der Modulschiene einge führt werden können. Beim weiteren Einschieben des Kontaktkörpers berühren die Außenkanten der U-Schenkel die Innenkanten des Positionierlochs, wobei sich der Anpreßdruck beim weiteren Einschieben erhöht. Die federnd verformba ren U-Schenkel gewährleisten dabei, daß der Kontaktkörper nicht auf halbem Wege steckenbleibt.

Die Bewegung der Außenkanten der beiden U-Schenkel an den Innenkanten der Positionierlöcher bei gleichzeitig einwirkender Anpreßkraft bewirkt, daß in je dem Fall ein hervorragender elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktkörper und der Modulschiene entsteht, auch wenn die Modulschiene eine eloxierte Oberfläche aufweist.

Darüber hinaus ist es üblich, daß die Positionierlöcher erst nach dem Eloxieren der Modulschienen ausgestanzt werden, so daß deren Innenkanten keine Eloxal schicht aufweisen. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn der Kontaktkörper der Kontaktelemente an den Innenkanten der Positionierlöcher anliegt.

Vorzugsweise besitzen die Außenseiten der U-Schenkel des Kontaktkörpers je ei nen scharfkantigen Rand, der in die Oberfläche der Innenkanten der Positionier löcher eindringt. Dieser scharfkantige Rand kann zum Beispiel ein Stanzgrat sein, der ohnehin entsteht, wenn das Kontaktelement durch Ausstanzen gefertigt wird.

Die Stabilität des Kontaktkörpers wird erhöht, wenn die U-Schenkel an ihren Au ßenseiten abgebogen sind. Dadurch können höhere Andruckkräfte zwischen den Außenkanten der U-Schenkel und den Innenkanten der Positionierlöcher erzielt werden.

Die Führungsschienen, an denen die erfindungsgemäßen Kontaktelemente befe stigt werden, weisen üblicherweise Schnapphaken auf, welche in die Positionier löcher der Modulschiene eingesteckt werden und die Führungsschienen in ihrer Position halten. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn der Kontaktkörper des Kontaktelements der Form eines solchen Schnapphakens nachgebildet ist und mit diesem zusammen in eines der Positionierlöcher der Modulschiene einsteck bar ist. Dabei können die U-Schenkel des Kontaktkörpers die Seitenkanten des Schnapphakens überdecken und diesen somit flankieren. So wird die Funktion des Schnapphakens durch den Kontaktkörper des Kontaktelements nicht beein trächtigt.

Das Kontaktelement nach der Erfindung kann mit zwei Blattfedern versehen sein, die zusammen mit einem diese verbindenden Bodenteil einen U-förmigen Federkörper bilden. Dieser Federkörper sitzt zweckmäßigerweise in Aussparun gen der Führungsnut in der Führungsschiene und umgreift somit die Leiterkarte beim Einschieben an deren unteren Rand, wobei die beiden Blattfedern entlang der Leiterkarte schleifen, während diese in die Führungsschiene eingeschoben wird.

Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Kontaktelement aus einem gestanzten und anschließend mehrfach abgebogenen Metallblech gefertigt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nungen näher beschrieben. Es zeigen;

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Kontaktelements;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Kontaktelement;

Fig. 4 eine Führungsschiene, die in eine Modulschiene eingesteckt und mit einem Kontaktelement versehen ist, in einer per spektivischen Ansicht von oben;

Fig. 5 eine Darstellung wie Fig. 4, jedoch in einer perspektivi schen Ansicht von unten;

Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung entsprechend Fig. 5;

Fig. 7 eine Darstellung wie Fig. 4, jedoch in einer Seitenansicht.

Das in Fig. 1 dargestellte Kontaktelement 1 besteht aus einer linken Blattfeder 2 und einer rechten Blattfeder 3, welche über ein Bodenteil 4 verbunden sind und mit diesem einen U-förmigen Federkörper 5 bilden, sowie einem Kontakt körper 6, der mit dem Federkörper 5 über ein Verbindungsstück 7 zusammen hängt. Der Kontaktkörper 6 ist U-förmig ausgebildet und weist einen vorderen U-Schenkel 8 sowie einen hinteren U-Schenkel 9 auf. Die beiden U-Schenkel 8, 9 sind an ihren Außenkanten 10, 11 rechtwinklig abgebogen. Eine Schlitzung 12 des Kontaktkörpers 6 ist so dimensioniert, daß der vordere U-Schenkel 8 und der hintere U-Schenkel 9 federnd zusammengedrückt werden können.

In Fig. 2, einer Seitenansicht des Kontaktelements 1, ist zu erkennen, daß das Bodenteil 4 des Federkörpers 5 aus Gründen der Einpassung in eine (hier nicht dargestellte) Führungsschiene zweigeteilt ist.

Fig. 2 verdeutlicht auch, daß sich die beiden U-Schenkel 8, 9 des Kontaktkör pers 6 nach unten verjüngen, und zwar so, daß die Außenkanten 10, 11 um je weils etwa 2,5 Winkelgrade von der Vertikalen abweichen.

Fig. 3, eine Draufsicht auf das Kontaktelement 1, verdeutlicht, daß die linke Blattfeder 2 und die rechte Blattfeder 3 zwischenliegend einen Spalt bilden, durch den eine (nicht dargestellte) Leiterkarte eingeschoben und dadurch elek trisch kontaktiert wird. Die Abbiegungen der beiden Außenkanten 10, 11 der U-Schenkel 8, 9 des Kontaktkörpers 6 gehen aus Fig. 3 ebenfalls deutlich her vor.

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer Führungsschiene 13, die mit ei nem Schnapphaken 14 in ein Positionierloch 15 einer Modulschiene 16 einge steckt ist. Die Führungsschiene 13 wird mittels einer Bohrung 17 und einer Befe stigungsnut 18 mit der Modulschiene 16 verschraubt. Zur Befestigung der Mo dulschiene 16 an einer Seitenwand dienen zwei Gewindelöcher 19. An der Vor derseite der Modulschiene 16 befindet sich eine nach vorne offene Nut 20, in die ein (nicht dargestellter) Gewindestreifen zur Befestigung einer (ebenfalls nicht dargestellten) Frontplatte eingeschoben werden kann.

Eine Leiterkarte wird nun in eine Einführschräge 21 gesetzt und entlang einer Führungsnut 22 der Führungsschiene 13 eingeschoben. Hierbei wird sie zwi schen der linken Blattfeder 2 und der rechten Blattfeder 3 des in die Führungs schiene 13 eingesetzten Kontaktelements 1 hindurchgeführt, wobei sich die Blatt federn 2, 3 federnd an die Leiterkarte anlegen und diese elektrisch kontaktieren.

Fig. 5 zeigt die Anordnung aus Fig. 4 aus einer anderen Perspektive. Es ist da bei deutlich zu sehen, wie der Schnapphaken 14 der Führungsschiene 13 in ei nem Positionierloch 15 der Modulschiene 16 sitzt. Die beiden U-Schenkel 8, 9 des Kontaktkörpers 6 des Kontaktelements 1 sind zusammen mit dem Schnapp haken 14 in das Positionierloch 15 eingesteckt, wobei die Außenkanten 10, 11 der beiden U-Schenkel 8, 9 klemmend in den Innenkanten des Positionierlochs 15 sit zen und hierdurch den elektrischen Kontakt mit der Modulschiene 16 herstellen. Die beiden U-Schenkel 8, 9 sind so geformt, daß sie den Schnapphaken 14 seitlich flankieren und somit dessen Funktion nicht beeinträchtigen.

Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung der Anordnung aus Fig. 5, aus derselben Blickrichtung. Hierdurch ist die parallele Anordnung des Schnapphakens 14 und der beiden U-Schenkel 8, 9 des Kontaktelements 1 noch deutlicher erkennbar.

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung, die auch in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist. Auf die Modulschiene 16 ist die Führungsschiene 13 mittels ihres Schnapphakens 14 aufgesetzt. An der Oberkante der Führungsschiene 13 ist die rechte Blattfeder 3 des Federkörpers 5 zu erkennen, der einstückig mit den am Schnapphaken 14 sichtbaren U-Schenkeln 8, 9 des Kontaktkörpers 6 verbunden ist. Auf diese Weise ist eine elektrische Kontaktierung zwischen der (nicht darge stellten) Leiterkarte und der Modulschiene 16 gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1 Kontaktelement
2 Blattfeder (linke)
3 Blattfeder (rechte)
4 Bodenteil
5 Federkörper
6 Kontaktkörper
7 Verbindungsstück
8 U-Schenkel (vorderer)
9 U-Schenkel (hinterer)
10 Außenkante (von 8)
11 Außenkante (von 9)
12 Schlitzung (von 6)
13 Führungsschiene
14 Schnapphaken
15 Positionierloch
16 Modulschiene
17 Bohrung
18 Befestigungsnut
19 Gewindeloch
20 Nut
21 Einführschräge
22 Führungsnut

Claims

1. Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung von Leiterkarten mit einer vor deren Modulschiene eines Baugruppenträgers oder eines baugruppenträgerähn lichen Gehäuses, wobei das Kontaktelement am vorderen Bereich einer Füh rungsschiene befestigt ist, welche eine Führungsnut zum Einschieben einer der Leiterkarten aufweist und in wenigstens ein Positionierloch der Modulschiene einsteckbar ist, bestehend aus

- wenigstens einer Blattfeder, die elastisch an der eingeschobenen Leiterkarte an liegt,
- einem Kontaktkörper, der einen elektrischen Kontakt mit der Modulschiene herstellt,
- und einem Verbindungsstück zwischen der Blattfeder und dem Kontaktkörper,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Kontaktkörper (8) des Kontaktelements (1) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist,
- wobei sich die beiden U-Schenkel (8, 9) zu ihren Enden hin verjüngen,
- während sie gegeneinander elastisch verformbar sind,
- und daß der Kontaktkörper (6) zusammen mit der Führungsschiene (13) in ei nes der Positionierlöcher (15) der Modulschiene (16) klemmend einsteckbar ist.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (10, 11) der U-Schenkel (8, 9) des Kontaktkörpers (6) je einen scharfkantigen Rand aufweisen.

3. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die U-Schenkel (8, 9) an ihren Außenkanten (10, 11) abgebogen sind.

4. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kontaktkörper (6) der Form eines Schnapphakens (14) der Führungsschiene (13) nachgebildet ist und mit diesem zusammen in eines der Positionierlöcher (15) der Modulschiene (16) einsteckbar ist.

5. Kontaktelement nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die U-Schenkel (8, 9) des Kontaktkörpers (6) die Seitenkanten des Schnapphakens (14) überdecken.

6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei Blattfedern (2, 3) vorgesehen sind, die zusammen mit ei nem diese verbindenden Bodenteil (4) einen U-förmigen Federkörper (5) bilden, welcher in Aussparungen der Führungsnut (22) in der Führungsschiene (13) sitzt und die Leiterkarte an deren unteren Rand umgreift.

7. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß es aus einem gestanzten und anschließend abgebogenen Me tallblech gefertigt ist.